麦克风知识

1、灵敏度：在1KHz的频率下，0.1Pa规定声压从话筒正面0°主轴上输入时，话筒的输出端开路输出电压，单位为10mV/Pa。

灵敏度与输出阻抗有关。

有时以分贝表示，并规定10V/Pa为0dB，因话筒输出一般为毫伏级，所以，其灵敏度的分贝值始终为负值。

2、频响特性：话筒0°主轴上灵敏度随频率而变化的特性。

要求有合适的频响范围，且该范围内的特性曲线要尽量平滑，以改善音质和抑制声反馈。

同样的声压，而频率不同的声音施加在话筒上时的灵敏度就不一样，频响特性通常用通频带范围内的灵敏度相差的分贝数来表示。

通频带范围愈宽，相差的分贝数愈少，表示话筒的频响特性愈好，也就是话筒的频率失真小。

3、指向性：话筒对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同，这称为话筒的方向性。

方向性与频率有关，频率越高则指向性越强。

为了保证音质，要求传声器在频响范围内应有比较一致的方向性。

方向性用传声器正面0°方向和背面180°方向上的灵敏度的差值来表示，差值大于15dB 者称为强方向性话筒。

产品说明书上常常给出主要频率的方向极座标响应曲线图案，一般的类型有：单方向性“心形”；双方向性“8字型”；和无方向性“圆形”；以及单指向性“超心型”。

话筒灵敏度的方向性是选择话筒的一项重要因素。

有的话筒是单方向性的，有的则是全方向性的，也有一些是介于二者之间，其方向性是心形的。

a、全方向性全方向性话筒从各个方向拾取声音的性能一致。

当说话者要来回走动时采用此类话筒较为合适，但在环境噪声大的条件下不宜采用。

b、心形指向心形指向话筒的灵敏度在水平方向呈心脏形，正面灵敏度最大侧面稍小，背面最小。

这种话筒在多种扩音系统中都有优秀的表现。

c、单指向性单指向性话筒又称为超心形指向性话筒，它的指向性比心形话筒更尖锐，正面灵敏度极高，其它方向灵敏度急剧衰减，特别适用于高噪音的环境。

4、输出阻抗：从话筒的引线两端看进去的话筒本身的阻抗称为输出阻抗。

目前常见的话筒有高阻抗与低阻抗之分。

高阻抗的数值约1000～20000欧姆，它可直接和放大器相接；面低阻抗型为50～1000欧姆，要经过变压器匹配后，才能和放大器相接。

高组抗的输出电压略高，但引线电容所起的旁路作用较大，使高频下降，同时也易受外界的电磁场干扰，所以，话筒引线不宜太长，一般以10～20米为宜。

低阻抗输出无此缺陷，所以噪音水平较低，传声器引线可相应的加长，有的扩音设备所带的低阻抗传声器引线可达100米。

如果距离更长，就应加前级放大器。

电容式麦克风有两块金属极板，其中一块表面涂有驻极体薄膜（多数为聚全氟乙丙烯）并将其接地，另一极板接在场效应晶体管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管，如图2-4所示。

当驻极体膜片本身带有电荷，表面电荷地电量为Q，板极间地电容量为C，则在极头上产生地电压U=Q/C，当受到振动或受到气流地摩擦时，由于振动使两极板间的距离改变，即电容C改变，而电量Q不变，就会引起电压的变化，电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声音的频率，这就是驻极体传声器地工作原理。

电容式麦克风的膜片多采用聚全氟乙丙烯，其湿度性能好，产生的表面电荷多，受湿度影响小。

由于这种传声器也是电容式结构，信号内阻很大，为了将声音产生的电压信号引出来并加以放大，其输出端也必须使用场效应晶体管。

1、能将声音直接转换成电能讯号的最佳设计原理：电容式麦克风是利用导体间的电容充放电原理，以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压，以改变导体间的静电压直接转换成电能讯号，经由电子电路耦合获得实用的输出阻抗及灵敏度设计而成。

2、能展现“原音重现”的特性：音响专家以追求“原音重现”为音响的最高境界！从麦克风的基本设计原理分析，不难发现电容式麦克风不仅靠精密的机构制造技术，而且结合复杂的电子电路，能直接将声音转换成电能讯号，先天上就具有极优越的特性，所以成为追求『原音重现』者的最佳选择。

动圈式麦克风的振动膜负载了比本身重达几百倍以上的音圈电容式麦克风的振动膜没有任何负载3、具有极为宽广的频率响应：振动膜是麦克风感应声音及转换为电能讯号的主要组件。

振动膜的材质及机构设计，是决定麦克风音质的各项特性。

由于电容式麦克风的振动膜可以采用极轻薄的材料制成，而且感应的音压，直接转换成音频讯号，所以频率响应低音可以延伸到10Hz以下的超低频，高音可以轻易的达到数十KHz的超音波，展现非常宽广的频率响应特性！4、具有超高灵敏度的特性：在振动膜上面因为没有音圈的负载，可以采用极为轻薄的设计，所以不但频率响应极为优越，而且具有绝佳的灵敏度，可以感应极微弱的声波，输出最清晰、细腻及精准的原音！取自B&K麦克风测试仪器的技术手册，上面的波形显示动圈式的迟滞反应，下面波形显示电容式麦克风的快速反应。

5、快速的瞬时响应特性（TransientResponse）是先天上的赢家：振动膜除了决定麦克风的频率响应及灵敏度的特性外，对声波反应快慢的能力，即所谓「瞬时响应」特性，是影响麦克风音色的一个最重要因素。

麦克风瞬时响应特性的快慢，决定于整个振动膜的轻重，振动膜越轻，反应速度就越快。

电容式音头极为轻薄的振动膜，具有极快速的瞬时响应特性，能展现清晰、明亮而有劲的音色及精准的音像。

尤其中、低音完全没有音染及『箱音』，高音细腻而清脆，是电容式最显著的音色特点。

由下面的附图可明显看出电容式音头的瞬时响应特性远优于动圈式。

6、具有超低触摸杂音（HandlingNoise）的特性，是音响专家最赞赏的特点：使用手握式麦克风时因与手掌接触产生的触摸杂音，让原音混杂了额外的噪音，对音质影响至巨，尤其对具有前置放大电路的无线麦克风更严重，所以触摸杂音成为评断麦克风优劣的重要项目。

从物理现象探讨，鹅毛与铜板同样掉到地板上，鹅毛几乎听不到掉落的声音，而铜板就很大声，显示较轻的材料比较重的撞击声小。

同理，电容式麦克风的振动膜比较轻，先天上就具有『超低触摸杂音』的绝佳特点。

7、具有耐摔与耐冲击的特性：使用麦克风难免因不慎掉落碰撞导致故障或异常。

由于电容式音头是由较轻的塑料零件及坚固的轻金属外壳构成，掉落地面的撞击力较小，损坏的故障率较低。

8、具有体积小、重量轻的独特优点：电容式麦克风因采用超薄的振动膜，具有体积小、重量轻、灵敏度高及频率响应优越的特点，所以能设计成超小型麦克风（俗称小蜜蜂及小蚂蚁）广泛的应用。

9、最适合装配在无线麦克风上！电容式麦克风具有上述绝佳的特点，成为音响工程专家及演唱高手的最爱，而无线麦克风在舞台演唱或在家里唱卡拉OK，已经成为当今世界的趋势，无线麦克风因本身可以提供电容式音头所需的偏压，而拥有电容式麦克风的全部优点，成为数字音响时代，专业音响行家梦寐以求的最佳麦克风驻极体传声器的结构以全向MIC,振膜式极环连接式为例1、防尘网：保护咪头，防止灰尘落到振膜上，防止外部物体刺破振膜，还有短时间的防水作用。

2、外壳：整个咪头的支撑件，其它件封装在外壳之中，是传声器的接地点，还可以起到电磁屏蔽的作用。

3、振膜：是一个声-电转换的主要零件，是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷，也是组成一个可变电容的一个电极板，而且是可以振动的极板。

4、垫片：支撑电容两极板之间的距离，留有间隙，为振膜振动提供一个空间，从而改变电容量。

5、背极板：电容的另一个电极，并且连接到了FET（场效应管）的G（栅）极上。

6、铜环：连接极板与FET（场效应管）的G（栅）极，并且起到支撑作用。

7、腔体：固定极板和极环，从而防止极板和极环对外壳短路（FET（场效应管）的S（源极），G（栅）极短路）。

8、PCB组件：装有FET，电容等器件，同时也起到固定其它件的作用。

9、PIN：有的传声器在PCB上带有PIN（脚），可以通过PIN与其他PCB焊接在一起，起连接另外前极式，背极式在结构上也略有不同。

咪头的分类1、从工作原理上分：炭精粒式、电磁式、电容式、驻极体电容式（以下介绍以驻极体式为主）、压电晶体式、压电陶瓷式、二氧化硅式等2、从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.Φ9.7系列产品Φ8系列产品Φ6系列产品Φ4.5系列产品Φ4系列产品Φ3系列产品每个系列中又有不同的高度3、从咪头的方向性，可分为全向，单向，双向（又称为消噪式）4、从极化方式上分，振膜式,背极式,前极式从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等5、从对外连接方式分普通焊点式：L型带PIN脚式：P型同心圆式：S型驻极体传声器（咪头）参数说明一般定义为：传声器声电转换的效率。

用dB表示。

在相关传声器的测试标准中设定为 0dB=1V，所以传声器的灵敏度值均为负值。

例如：-58dB 传声器的灵敏度一般在―28----―66 dB之间选择，不同的用途就有着不同的灵敏度要求。

例如：笔记本电脑的灵敏度值要求就比较高，要在―27db左右，而蓝牙耳机则比较低，只要-62db左右就可以。

必须提及的是：传声器灵敏度的高低不仅是传声器自身的灵敏度决定的，还与电路中的电阻R有关。

这个电阻的大小直接影响到传声器的灵敏度。

同样一个传声器，如采用不同的R值，灵敏度就完全不同。

例如：R值为1k和2k时，灵敏度可相差近7db！所以灵敏度是有条件的，传声器生产厂家一般要给定测试条件，通常为：2.2k 、3v 。

2、频率响应一般定义为：传声器在音频传输中频率各点所对应的灵敏度的一致性状态。

传声器的频响范围大夺标称为20-----20khz，一般认为，这种一致性越趋一致，整个频响曲线越平越好。

但在实际使用中并非如此。

如：在电话机中，就希望传声器的频响曲线是斩头去尾的草垛型。

这样可以最大限度的克服低频噪声和高端啸叫。

航空耳唛中的传声器则要求削掉700hz以下的成分，以避开飞机发动机的低频噪声频率。

在一般的会议传声中则希望降低4000hz以上的频率，以克服啸叫。

而在超声传输中，则要求传声器的频响15khz以上高端灵敏度越高越好。

所以传声器的频响也应该视用而异。

3、电流与阻抗咪头内部有一个场效应三极管，其作用是阻抗转换和信号放大，所以咪头工作必须要加一个直流电压，可在1.5--6v之间选择。

咪头的电流值正常情况下取决于FET（场效管）的电流值。

一般在0.15--0.5mA之间。

在这里，FET是一个恒流源，当咪头的外加电压、电阻变化时电流值基本不变。

因此，我们可以认为咪头的电流值就是FET的电流值。

FET电流值与自身的放大增益指标即跨导（相当于晶体管的放大倍数）、自身的阻抗值有关。

一般认为：在一定的范围内，咪头的正常电流值越大、阻抗也就越低、放大能力就越高、咪头的灵敏度也就越高。

咪头的阻抗生产厂家一般标定为：2.2k，事实上，咪头的阻抗是个范围值，而不是点值。